FR2460583A1 - Dispositif pour rechauffer du sang, avec circuit de controle et d'affichage numerique - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE L'INDUSTRIE DU MATERIEL MEDICOCHIRURGICAL. LE FLUIDE EST RECHAUFFE EN TRAVERSANT UN SAC 26, AU MOYEN D'ELEMENTS CHAUFFANTS CONTIGUS QUI SONT ALIMENTES EN FONCTION DE LA TEMPERATURE DU FLUIDE A LA SORTIE 29 DU SAC ET DE LA DIFFERENCE DE TEMPERATURE ENTRE L'ENTREE 28 ET LA SORTIE 29 DU SAC POUR MAINTENIR LE FLUIDE A UNE TEMPERATURE PREDETERMINEE, INDEPENDAMMENT DU DEBIT; UN CIRCUIT DE CONTROLE ET D'AFFICHAGE NUMERIQUE 18 FOURNIT UNE INDICATION NUMERIQUE TRES PRECISE DE LA TEMPERATURE DU FLUIDE ET INTERROMPT L'ALIMENTATION DES ELEMENTS CHAUFFANTS DANS LE CAS OU LA TEMPERATURE DEPASSE UNE VALEUR MAXIMALE PREDETERMINEE. APPLICATION A L'INJECTION A UN PATIENT DE SANG PROVENANT DIRECTEMENT DE LA BANQUE DE SANG REFRIGERE.

Description

l 2460583 Dispositif pour réchauffer du sang, avec circuit de contrôle

et d'affichage numérique.

L'invention concerne un dispositif de réchauffement de fluide, et elle concerne plus particulièrement un circuit de contrôle destiné à être utilisé dans un dispositif pour réchauf- fer des fluides parentéraux tels que du sang entier pour des

procédures d'injection intraveineuse ou de transfusion.

Le sang entier est habituellement stocké dans des ban-

ques de sang à une température réduite de l'ordre de 40C. Pour

préparer ce sang pour l'injecter à un patient, il est nécessai-

re de le réchauffer à la température du corps humain, qui est de l'ordre de 370C. Pour des applications o on peut avoir besoin d'une quantité de sang importante et imprévisible, par

exemple en cas d'hémorragie d'un patient au cours d'une opéra-

tion chirurgicale, il est préférable que le sang soit transfé-

ré directement du récipient de stockage au patient, étant donné

que cela évite de réchauffer du sang qui ne sera pas utilisé.

Un dispositif efficace pour réchauffer par voie sèche du sang ou d'autres dispositifs parentéraux à la température du corps pendant le processus d'injection de tels fluides à un

patient est décrit dans la demande de brevet américain copen-

dante déposée sous le No. 761.926 le 24 janvier 1977 par Baxter Travenol Laboratories Inc. Une caractéristique de ce

dispositif est que la température du sang injecté est mainte-

nue constante à 370C de façon sensiblement indépendante des débits, qui peuvent aller de 0 à 150 ml/mn suivant les besoins du patient. Le sang est maintenu stérile et la contamination

du dispositif est évitée par l'utilisation d'un système d'écou-

lement jetable comportant un sac de réchauffement du sang qui s'adapte dans le dispositif en étant en communication thermique

avec des éléments chauffants électriques.

La présente invention concerne un circuit de contrôle qui, lorsqu'il est incorporé au dispositif, fournit à la fois

une indication numérique de la température du sang et une pro-

tection constante vis-à-vis d'un réchauffement trop important indépendant du circuit de contrôle du dispositif. En raison de

son agencement nouveau, le circuit de contrôle peut être incor-

poré au dispositif avec un minimum de modifications du circuit

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existant. Par conséquent, la présente invention a pour but un dispositif nouveau et perfectionné pour réchauffer du sang et d'autres fluides parentéraux avant injection dans le corps humain.

L'invention vise également un circuit de contrôle nou-

veau et perfectionné pour un dispositif destiné à réchauffer du sang et d'autres fluides parentéraux avant injection dans

le corps humain.

L'invention concerne encore un circuit de contrôle nou-

veau et perfectionné pour un dispositif de réchauffement de sang qui assure une meilleure protection vis-à-vis d'un mauvais

fonctionnement du dispositif.

L'invention a pour but également un dispositif de ré-

chauffement de sang nouveau et perfectionné qui fournit une

indication numérique plus précise de la température.

L'invention a pour objet un dispositif de réchauffement de fluide destiné à réchauffer un fluide réfrigéré, tel que du sang, à une température nominale prédéterminée, à des débits qui peuvent varier dans une gamme prédéterminée importante, caractérisé en ce qu'il comporte un bottier définissant une chambre de réchauffement pour le fluide dans le dispositif, le fluide possédant une température d'entrée à l'entrée de la

chambre et une température de sortie à la sortie de la cham-

bre; des moyens comportant au moins un élément chauffant

électrique pouvant être commandé par un courant électrique ap-

pliqué et en communication thermique avec le fluide se trou-

vant dans ladite chambre de réchauffement pour réchauffer ce fluide lorsqu'il traverse la chambre; des moyens de commande répondant aux températures d'entrée et de sortie pour délivrer un signal de commande de l'élément chauffant qui dépend à la fois de la température de sortie et du débit du fluide dans

ladite chambre; des moyens de commutation branchés électrique-

-ment entre.ledit élément chauffant et une source de courant électrique, et répondant audit signal de commande de l'élément

chauffant, pour commander l'application du courant audit élé-

ment chauffant afin de maintenir le fluide à ladite températu-

re nominale quelles que soient les variations de débit de ce

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fluide; des moyens de détection de température délivrant un signal de sortie analogique représentatif-de la température de

sortie du fluide; des moyens de conversion pour convertir le-

dit signal de sortie analogique en un signal de sortie numéri-

que; des moyens indicateurs répondant au signal de sortie nu- mérique pour afficher la température de sortie du fluide; et des moyens d'alarme répondant au signal de sortie numérique

pour délivrer un signal d'alarme lorsque la température de sor-

tie dépasse une valeur maximale prédéterminée.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les

moyens de conversion comportent un convertisseur analogique-

numérique multiplexé comprenant une sortie de données binaires série et une sortie d'échantillonnage; les moyens indicateurs comportent plusieurs panneaux d'affichage autorisés par le signal d'échantillonnage pour répondre à des signaux respectifs en provenance de la sortie de données binaires, et les moyens d'alarme sont autorisés par le signal d'échantillonnage pour répondre uniquement à un signal de données numériques série sélectionné. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de détection de température comportent une thermistance en communication thermique avec le fluide à la sortie de ladite chambre; les moyens indicateurs répondent linéairement à un signal de tension appliqué et comportent une borne d'entrée, et lesdits moyens de détection de température comportent une

source de courant constant, ladite thermistance, et des premiè-

re et seconde résistances; la source de courant constant étant reliée à une borne de la thermistance et étant reliée à un plan de potentiel de référence par l'intermédiaire de la première résistance, et ladite borne d'entrée étant reliée à

l'autre borne de la thermistance et au plan de potentiel de ré-

férence par l'intermédiaire de la seconde résistance.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture

de la description détaillée qui va suivre et à l'examen des

dessins annexés qui représentent, à titre d'exemple non limita-

tif un mode de réalisation de l'invention. -

La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de réchauffement de sang suivant l'invention auquel est électriquement pour améliorer sensiblement le fonctionnement

du dispositif.

La figure 1 représente un mode de réalisation de l'hydro-

phone suivant l'invention. Il comporte un substrat électro-

optique 1, par exemple en niobate de lithium dans lequel sont réalisés des guides d'onde optique par diffusion de titane, pour réaliser les liaisons optiques. La source de lumière est

un laser à-semiconducteur t, As Ga par exemple, couplé par la tran-

che à un micro-guide 3 réalisé dans le substrat qui reçoit

le rayonnement émis par la source. Un coupleur directionnel 4 per-

met de transférer une partie de la lumière guidée dans le guide 3

à-un guide 5, ces guides 3 et 5 dirigeant respectivement le rayon-

nement vers le bras de mesure et vers le bras de référence. Pour cela, une fibre optique monomode enroulée 6 a une extrémité couplée à la tranche du substrat pour recevoir le rayonnement guidé dans le guide 3 et son autre extrémité couplée à la tranche du substrat pour transmettre le rayonnement émergeant vers un guide 7 de réception. De la même manière, une fibre optique monomode enroulée 8 a une extrémité couplée à la tranche du substrat pour

recevoir le rayonnement guidé dans le guide 5 et son autre extré-

mité couplée à tranche du substrat pour transmettre le rayonne-

ment émergeant vers un guide 9 de réception.

La fibre optique 6 qui est dans le bras de mesure, est

plongée dans le milieu d'interaction acousto-optique 12. Un trans-

ducteur 13 électro-acoustique émettant l'onde sonore à détecter a été représenté dans le milieu d'interaction. Comme il a été décrit ci-dessus, l'onde acoustique crée dans le milieu des variations de pression provoquant des variations des paramètres géométriques de la fibre, ces variations induisant par effet électro-optique des variations d'indice dans cette fibre. Il en résulte une modulation de phase de l'onde guidée dans cette fibre à la fréquence de l'onde sonore. Cet effet est faible,mais du fait de la grande longueur de fibre dans laquelle se propage l'onde guidée, la variation de phase due à l'onde acoustique est mesurable. Cette mesure est effectuée par interférométrie,

l'onde de référence se propageant dans la fibre optique monomode 8.

wk

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En se référant aux figures, et plus particulièrement

aux figures 1 à 4, on a représenté un dispositif 10 de réchauf-

fement de sang suivant l'invention qui comporte un boîtier il sensiblement rectangulaire comportant une poignée 12 à son sommet et une base 13 au niveau de son extrémité inférieure. Lors de son utilisation, le dispositif de réchauffement de sang peut soit être placé sur une surface de support plate, comme

représenté sur la figure 2, dans quel cas la large base 13 as-

sure une bonne stabilité, soit monté sur un support vertical ou tige 14 d'un dispositif d'injection intra-veineuse, comme représenté sur la figure 1, dans quel cas deux dispositifs de serrage 15 et 16 prévus sur la surface arrière du dispositif

assurent la stabilité nécessaire.

Le dispositif de réchauffement de sang comporte égale-

ment au niveau de la partie supérieure du boîtier un panneau de commande 17 qui peut être légèrement en retrait pour être protégé lors du transport et du stockage du dispositif. Le panneau de commande comporte des moyens d'indication de la

température se présentant sous la forme d'un panneau d'afficha-

ge numérique 18 qui donne la valeur de la température de sor-

tie du sang, et un commutateur de marche-arrêt 19 qui permet

à l'opérateur de mettre le dispositif-en marche et de l'arrê-

ter. Le dispositif 10 de réchauffement de sang comporte, sous le panneau 17, une porte d'accès 20 au compartiment de chauffage qui est montée de façon pivotante sur des broches 21 (figure 2) sur le boîtier 11, de manière à pouvoir s'ouvrir de la manière représentée sur la figure 2, donnant accès à une

chambre de réchauffement 24 (figure 3) formée dans le dispo-

sitif entre la paroi inférieure ou plaque 22 de la porte 20

et la paroi sous-jacente ou plaque 23 du boîtier 11.

Le dispositif de réchauffement de sang est destiné à être utilisé en association avec un système d'écoulement de

fluide jetable stérile qui permet à du sang entier ou à d'au-

tres fluides devant être réchauffés de s'écouler, soit sous

l'effet de la gravité soit sous l'effet d'une pression, en di-

rection d'un patient ou d'une autre destination. Un tel sys-

tème d'écoulement est vendu par Fenwal Laboratories, un département de Baxter Travenol Laboratories Inc., de Deerfield, Illinois, USA, en tant que modèle No. 4C 2416, et est destiné

à injecter du sang provenant d'un conteneur de stockage direc-

tement à un patient. Le système d'écoulement comporte un sac de réchauffement 26 rectangulaire de forme plate (figure 2)

qui est suspendu dans une chambre 24 au moyen de plusieurs bro-

ches de support 27. Le sac de réchauffement 26 comporte des déflecteurs à l'intérieur pour définir un trajet d'écoulement tortueux 25 (figure 4) pour le sang lorsqu'il circule d'un orifice d'entrée 28, situé au niveau de l'extrémité inférieure

du sac, vers un orifice de sortie 29 situé au niveau de l'ex-

trémité supérieure du sac. L'orifice d'entrée 28 est relié, par l'intermédiaire d'une certaine longueurde tube 30, à un conteneur de sang réfrigéré (non représenté), et l'orifice de sortie 29 est relié, par l'intermédiaire d'une chambre 31 et d'une certaine longueur de tube 32, à un adaptateur d'aiguille (non représenté) auquel est fixée une aiguille d'injection intraveineuse. Lorsque la porte d'accès 20 est fermée, comme représenté sur la figure 1, le sac 26 de réchauffement du sang est interposé entre la plaque 22 de la porte 20 et la plaque 23 du boîtier 11, et une communication est établie avec les orifices d'entrée et de sortie 28 et 29, par l'intermédiaire de cavités 33 et 34 prévues le long des bords de la porte et du boîtier. Ces cavités permettent à la porte de se fermer de

façon ajustée par dessus le sac de réchauffement.

En se référant à la figure 3, pour réchauffer le sang qui circule par l'intermédiaire du sac de réchauffement 26, le dispositif de réchauffement de sang comporte un premier élément chauffant 40 dans le boîtier 11, en contact avec la

surface intérieure de la plaque 23. Un second élément chauf-

fant 41 est disposé à l'intérieur de la porte 20, immédiatement

derrière et contre la plaque intérieure 22 de la porte.

L'énergie électrique est fournie à l'élément chauffant 41 par l'intermédiaire de conducteurs électriques 42 qui s'étendent

à l'intérieur du boîtier 11, par l'intermédiaire de la char-

nière supérieure 21 de la porte 20. Les composants et circuits

électriques, y compris la plaquette de circuit imprimé 43 né-

cessaire pour le fonctionnement du dispositif de réchauffement

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référence) étant tel que 4 (t) = al + 4el soit maintenu

égal à -- à tout instant.

Le signal de mesure peut alors être obtenu à partir du signal de sortie de l'un des photodétecteurs, par exemple le photodétecteur 1l1 dont le signal de sortie varie comme: I1(t) = 2 Io [1 + cos ( B sin us t + 2)] au moyen d'un circuit de- traitement 19 fournissant un signal S proportionnel

au déphasage entre les deux ondes optiques dû à l'onde acous-

tique. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation de l'hydrophone précisément décrit et réalisé. En particulier,

dans la mesure o la source est une source laser à -semiconduc-

teur et les photodétecteurs des photodiodes également à semi-

conducteur, il est possible d'intégrer ces deux composants sur le substrat électro-optique lui-même. Par ailleurs, il serait également possible d'utiliser une source laser à gaz, par exemple un laser Hélium Néon comme source optique. De plus, la fonction de séparation de l'onde optique issue de la source entre le bras de mesure et le bras de référence et la fonction de recombinaison des deux ondes optiques émergeant de ces mêmes bras ont été réalisées au moyen de deux coupleurs à 3 dB commandés électriquement. D'autres moyens actifs ou

passifs peuvent assurer cette-séparation et cette recombinaison.

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tation alternative, par l'intermédiaire d'un disjoncteur 53 qui sert également de commutateur d'alimentation actionnable

par l'opérateur et de moyen pour couper automatiquement l'ali-

mentation du dispositif en cas de mauvais fonctionnement.

L'isolateur optique 51, qui est constitué par un composant

classique disponible dans le commerce, sert à isoler électri-

quement le circuit 50 de commande du coefficient d'utilisation de la ligne d'alimentation alternative commutée et des autres circuits de commande du dispositif de réchauffement de sang

pour minimiser les pertes entre la ligne d'alimentation alter-

native et le patient sous traitement.

Le circuit 50 de commande du coefficient d'utilisation

des éléments chauffants fait varier le coefficient d'utilisa-

tion des éléments chauffants 40 et 41 à la fois en fonction de la température de sortie détectée par le détecteur 46, et en fonction de la différence entre les températures d'entrée et

de sortie du sang détectées par les détecteurs 46 et 47. Lors-

que la température de sortie du sang dépasse la valeur souhai-

tée, le circuit de commande 50 réduit-le coefficient d'utilisa-

tion des éléments chauffants 40 et 41, ce qui fait diminuer la

température de sortie à la valeur souhaitée. Inversement, lors-

que la température de sortie du sang devient inférieure à la

valeur souhaitée, le circuit de commande 50 augmente le coeffi-

cient d'utilisation des éléments chauffants, ce qui fait augmen-

ter la température de sortie jusqu'à la valeur souhaitée. Si-

multanément, si la différence des températures détectées augmen-

te, ce qui signifie une augmentation du débit de sang, le coefficient d'utilisation des éléments chauffants 40 et 41 est automatiquement augmenté pour compenser l'augmentation de débit et évite à la température de sortie de devenir inférieure à la

valeur souhaitée.

Une protection est prévue vis-à-vis d'un mauvais

fonctionnement du circuit de commande, grâce à un premier cir-

cuit d'alarme comportant un circuit de contrôle 54 de tempéra-

ture maximale et minimale qui délivre un signal de sortie dans le cas o la température de sortie du sang, détectée par le détecteur 46, dépasse une température maximale prédéterminée

ou devient inférieure à une température minimale prédéterminée.

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En pratique, la limite de température maximale est réglée jus-

te légèrement au-dessus de la température nominale du corps de 370C pour éviter toute détérioration du sang traité, et la

limite de température minimale est réglée sur approximative-

ment 00C de façon à détecter une panne du détecteur 46 de la

température de sortie.

Dans le cas o le circuit 54 de contrôle de tempéra-

ture délivre un signal de sortie indiquant soit une tempéra-

ture trop importante soit une température trop faible, un cir-

cuit d'alarme 55 est actionné pour indiquer à l'utilisateur que le dispositif fonctionne mal. Simultanément, l'application des signaux de commande provenant du circuit de commande 50

au circuit 52 de commutation des éléments chauffants est in-

terrompue pour empêcher que le sang continue à être chauffé

par les éléments chauffants 40 et 41.

Le dispositif 10 de réchauffement de sang comprend un

second circuit de contrôle 56 qui contrôle le courant appli-

-qué aux éléments chauffants 40 et 41. Durant le fonctionnement normal ce courant est périodiquement appliqué et supprimé

avec une fréquence déterminée par le circuit de commande 50.

Dans le cas d'un mauvais fonctionnement résultant en une ap-

plication continue de courant aux éléments chauffants 40 et 41, le circuit 56 de contrôle du coefficient d'utilisation délivre un signal de sortie qui est appliqué à un circuit de blocage

approprié dans le disjoncteur 53 pour interrompre l'applica-

tion d'énergie au dispositif de réchauffement de sang. En pra-

tique, le circuit 56 de contrôle du coefficient d'utilisation est conçu de manière à interrompre le fonctionnement chaque fois que la puissance appliquée aux éléments chauffants n'est

pas interrompue dans un intervalle de 3 secondes.

Une autre caractéristique de l'agencement de commande

représenté sur la figure 5 réside dans le fait que la puissan-

ce appliquée aux éléments chauffants n'est commutée que lors-

que le courant passe par zéro sur la ligne d'alimentation

alternative. Ceci permet de minimiser les phénomènes transi-

toires qui pourraient apparaître autrement lors d'une commuta-

tion pendant des périodes o du courant circule dans les élé-

ments chauffants, et de minimiser l'interférence radio-

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fréquence résultant de tels phénomènes transitoires.

Comme décrit en détail dans la demande de brevet amé-

ricain No. 761.926 mentionnée ci-dessus, le signal de commande des éléments chauffants appliqué au circuit de commutation 52 des éléments chauffants est produit dans le circuit de comman- de 50 au moyen d'un système "d'interception de pente". Comme représenté sur la figure 6, le circuit de commande 50 comporte un oscillateur 60 qui délivre une onde rectangulaire à une fréquence d'approximativement 2 kHz. Ce signal est appliqué simultanément aux thermistances 46 et 47 et à un potentiomètre 61 de réglage de référence. La thermistance 46 applique à l'entrée d'un amplificateur 62 un signal rectangulaire dont

l'amplitude dépend de la température de sortie du sang traité.

Ce signal est amplifié dans l'amplificateur 62 et appliqué à un étage 63 de conversion alternatif-continu dans lequel il est converti en un signal analogique représentatif de la température de sortie du sang. De même, la thermistance 47 délivre un signal rectangulaire d'amplitude variable qui est amplifié dans un amplificateur 64 et converti en un signal analogique représentatif de la température, dans un étage 65

de conversion alternatif-continu.

Les signaux analogiques provenant des étages de conver-

sion 63 et 65 sont appliqués aux entrées inverseuse et non

inverseuse d'un premier amplificateur différentiel 66 qui déli-

vre un signal de sortie représentatif de la différence entre les deux signaux appliqués. Ce signal de sortie est appliqué à un générateur de dents de scie 67 qui fournit une tension en

dents de scie dont la pente varie de façon inversement propor-

tionnelle à l'amplitude du signal appliqué. Le générateur de dents de scie 67 comporte un circuit 68 pour régler la pente initiale de la rampe en l'absence d'un signal de différence et un circuit 69 pour établir le niveau de tension de remise à

zéro auquel le générateur de dents de scie recommence un cycle.

En pratique, la pente de la rampe et le niveau de remise à zéro sont tels que la fonction en dents de scie se répète

nominalement toutes les 600 ms. Ceci est-une période de com-

mande relativement longue par rapport à la période de 16,7 ms de la ligne d'alimentation alternative à 60 Hz qui fournit du

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courant aux éléments chauffants et qui doit être commutée, et

une période relativement courte par rapport à l'inertie ther-

mique du dispositif de réchauffement du sang de façon à ne pas constituer un facteur de limitation pour la performance du système. Le potentiomètre 61 de réglage de référence délivre un signal rectangulaire d'amplitude réglable qui, une fois réglée,

ne varie qu'avec les variations d'amplitude du signal rectan-

gulaire délivré par l'oscillateur 60. Ce signal est amplifié

dans un amplificateur 70 et appliqué à un étage 71 de conver-

sion alternatif-continu, dans lequel il est converti en un

signal analogique dépendant de l'amplitude du signal de l'os-

cillateur dépendant lui-même de la température. Ce signal ana-

logique est appliqué à l'entrée non inverseuse d'un second amplificateur différentiel 72. Le signal analogique provenant

de l'étage de conversion 63 est appliqué à l'autre. entrée in-

verseuse de l'amplificateur 72 pour obtenir un signal de sortie

qui constitue un signal de sortie représentatif de la tempéra-

ture indépendant des variations d'amplitude dans l'oscillateur

60.

Le signal de sortie représentatif de la température fourni par l'amplificateur différentiel 72 est appliqué à l'entrée non inverseuse d'un comparateur de tension 73, et le

signal en dents de scie de pente variable fourni par le généra-

teur de dents de scie 67 est appliqué à l'entrée inverseuse de ce comparateur. Lorsque le niveau de tension instantané de la fonction en dents de scie augmente avec le temps, on atteint éventuellement un point o l'amplitude du signal en dents de scie devient égale à l'amplitude du signal représentatif de la température. A ce moment, le comparateur 73 délivre un signal

de sortie qui constitue le signal de commande souhaité des élé-

ments chauffants.

Le signal de commande des éléments chauffants est ap-

pliqué à une entrée d'une porte ET 74. Le signal de sortie de cette porte est appliqué à une diode photoémissive 75 qui, de préférence, fait partie intégrante d'un isolateur optique classique 76. Dans l'isolateur 76, la lumière émise par la

diode photoémissive 75 rend conducteur un dispositif à semi-

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conducteurs 77 qui y est couplé optiquement. Le dispositif à semiconducteurs est couplé au dispositif de commutation 52 des éléments chauffants lors du passage par zéro de manière que lorsqu'il est conducteur il place le dispositif de commutation dans l'état conducteur pour alimenter les éléments chauffants

et 41.

Etant donné que le comparateur 73 ne délivre un signal de sortie que lorsque les niveaux de tension appliqués sur ses entrées sont égaux ou dans une relation positive, la durée de

mise dans l'état excité du signal de sortie fourni par le com-

parateur dépend à la fois de la température absolue du sang qui sort, comme représenté par le signal analogique provenant de l'amplificateur différentiel 72, et de la différence entre

les températures d'entrée et de sortie du sang, comme représen-

té par la pente de la tension en dents de scie provenant du générateur de dents de scie 67. Ceci est représenté sur les figures 7 et 8. Sur la figure 7, on voit que la forme d'onde représentant la tension en dents de scie fournie par le

générateur de dents de scie 67 pour une différence de tempéra-

ture constante coupe le niveau de tension inférieur 81 corres-

pondant à une température de sortie initiale plus tôt qu'il coupe un niveau de tension 82 qui correspond à une température de sortie plus importante. Il en résulte que le coefficient d'utilisation des éléments chauffants, représenté par la forme

d'onde 83, augmente avec les niveaux de tension plus impor-

* tants qui accompagnent des diminutions de la température de

sortie du sang.

L'effet de variations de la différence de température

est représenté sur la figure 8. Pour une différence de tempéra-

ture initiale la forme d'onde 80 de la tension en dents de

scie coupe le niveau de tension 84 correspondant à la tempéra-

ture de sortie du sang et arrête le cycle de chauffage plus tôt que lorsque la pente a diminué par suite d'une augmentation de la différence de température, comme représenté par la forme d'onde 85. Il en résulte que le coefficient d'utilisation des éléments chauffants, comme représenté par la forme d'onde 83, augmente pour permettre au dispositif de réchauffement de sang de s'adapter à l'augmentation de débit qui fait augmenter la

différence de température.

En pratique, à la fois la différence de température et la température desortie du sang varient avec le temps, et le coefficient d'utilisation résultant dépend de ces deux variables. Ce qui est particulièrement avantageux est le temps de réponse rapide de ce circuit par rapport à un dispositif de réchauffement de sang commandé thermostatiquement dans lequel

les éléments chauffants ne sont alimentés que sur demande.

La température du sang qui sort est contrôlée de façon continue au moyen d'un circuit de comparaison avec une limite

supérieure et une limite inférieure constitué par des amplifi-

cateurs différentiels 90 et 91. Le signal de sortie représen-

tatif de la température provenant de l'amplificateur différen-

tiel 72 est appliqué à l'entrée inverseuse de l'amplificateur différentiel 90, et un signal de référence formé dans une source de référence 92 de température trop importante est appliqué à l'entrée non inverseuse de ce dispositif. La sortie de l'amplificateur 90 comporte un circuit de contre-réaction de sorte que lorsque la bempérature mesurée devient supérieure à la référence de température trop importante, l'amplificateur est verrouillé dans l'état conducteur jusqu'à ce qu'il soit

remis à zéro par suppression de l'alimentation du dispositif.

Le signal de sortie de l'amplificateur différentiel

72 est égalemrent appliqué à l'entrée non inverseuse de l'ampli-

ficateur différentiel 91, dont l'entrée inverseuse est reliée à une source de tension de référence 93 de température trop faible. La sortie de cet amplificateur est reliée à la sortie de l'amplificateur 90, de sorte que si le niveau de tension fourni par l'amplificateur différentiel 72 devient inférieur à celui fourni par la source de référence 93, l'amplificateur 91 délivre un signal de sortie qui verrouille l'amplificateur 90 dans l'état conducteur comm,]e si celui-ci avait détecté un

dépassement de la température maximale admise. Ainsi- à l'appa-

rition soit d'une température trop importante soit d'une tem-

pérature trop faible, il apparaît un signal de sortie qui dure jusqu'à ce que l'alimentation du dispositif soit coupéeo Le signal d'alarme provenant des amplificateurs 90 et 91 est appliqué à un circuit d'alarme 94 qui délivre une alarme

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sonore pour alerter l'utilisateur que la température de sortie

du sang est sortie des limites.

Le signal d'alarme fourni par les amplificateurs diffé-

rentiels 90 et 91 est également appliqué, par l'intermédiaire d'un inverseur 95, à l'autre entrée de la porte ET 74 pour bloquer cette porte lors de l'apparition d'une condition d'alarme. Etant donné que le blocage de cette porte a pour

effet d'empêcher l'application du signal de commande des élé-

ments chauffants à l'isolateur optique 76 et au circuit de com-

mutation 52 des éléments chauffants, les éléments chauffants et 41 ne sont plus alimentés. Un circuit d'inhibition 96 applique une tension d'inhibition du signal d'alarme à la sortie de l'amplificateur 72 pendant une courte période de temps, typiquement de l'ordre de quelques secondes, lors de la

mise en marche du dispositif de réchauffement de sang pour em-

pêcher l'actionnement du circuit d'alarme.

Comme on l'a vu précédemment, le circuit de contrôle 56 du coefficient d'utilisation contrôle le courant alternatif appliqué aux éléments chauffants 40 et 41 pour assurer le fonctionnement correct du circuit de commande 50 des éléments chauffants, de l'isolateur optique 76, et du commutateur 52 des éléments chauffants. Ce contrôle s'effectue au moyen d'une sonde de courant 97 pour éviter une connexion électrique

directe entre le circuit de contrôle et la ligne d'alimenta-

tiôn alternative.

Etanit donné que le circuit de contrôle ne délivre un

signal de sortie que dans le cas o l'alimentation des élé-

ments chauffants n'est pas interrompue dans un intervalle de trois secondes, et que la période d'utilisation nominale des éléments chauffants est de 600 ms, le circuit de contrôle

n'est normalement actionné qu'en cas de mauvais fonctionnement.

- Cependant, au début du fonctionnement du dispositif de réchauf-

fement de sang il est possible, notamment lorsque le disposi-

tif est froid, que le circuit de commande du coefficient d'uti-

- lisation exige un fonctionnement continu des éléments chauf-

fants du fait de la détection d'une faible température de sor-

tie. Pour empêcher le circuit de contrôle 56 d'interpréter ce mode de réchauffement normal comme une panne, le dispositif

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de réchauffement de sang comporte de préférence un circuit 98 d'inhibition de réchauffement qui bloque le fonctionnement du circuit de contrôle du coefficient d'utilisation pendant une période de temps prédéterminée après la mise en marche initiale du dispositif. De façon typique, cette période de temps est réglée sur approximativement 2 mn, ce qui convient pour amener les plaques 22 et 23 à la température de fonctionnement même

dans des conditions anormalement froides.

Une fois que la période de réchauffement initiale-est terminée, et que le circuit de contrôle 56 du coefficient d'utilisation détecte un défaut, un signal est appliqué à un solénoïde 99 associé au disjoncteur 53 pour ouvrir celui-ci,

ce qui supprime toute l'alimentation du dispositif de réchauf-

fement de sang. On remarquera que le disjoncteur 53 peut être déclenché de trois façons: 1) manuellement par l'utilisateur,

2) électriquement par le solénoïde 99, et 3) par un court-

circuit ou un défaut à la terre dans le dispositif ou les élé-

ments chauffants provoquant le déclenchement du disjoncteur en

raison de la surcharge qui s'ensuit.

Les éléments chauffants 40-;et 41, qui sont de préfé-

rence constitués par des unités du type à patin de 368 W, sont de préférence branchés en série de sorte que dans le cas o un élément est en circuit ouvert l'autre élément est rendu inefficace. Pour permettre un test positif du bon fonctionnement

des différents circuits de contrôle, le dispositif de réchauf-

fement de sang comprend de préférence une fonction de test du disjoncteur qui est branchée au moyen d'un commutateur 100 à

bouton-poussoir situé sur le panneau arrière du bottier 11.

L'actionnement de ce commutateur a pour effet d'appliquer un signal continu à l'isolateur optique 76, et par conséquent au circuit de commutation 52 des éléments chauffants. Etant donné qu'il en résulte que les éléments chauffants sont alimentés de façon continue, si le circuit 56 de contrôle du coefficient

d'utilisation est en état de marche, il apparait au bout d'en-

viron 2 mn un signal de commande qui déclenche le'disjoncteur 53 et supprime l'alimentation du dispositif de réchauffement

de sang.

Pour tester le fonctionnement du circuit d'alarme du dispositif, ce dispositif comporte une fonction de test d'alarme qui est branchée au moyen d'un commutateur 101 à bouton-poussoir situé sur le panneau arrière du bottier 11. Ce commutateur, lorsqu'il est actionné, a pour effet d'appliquer de façon continue un courant aux éléments chauffants, tout en bloquant simultanément le circuit 56 de contrôle du coefficient

d'utilisation. Maintenant, le disjoncteur 53 n'est pas déclen-

ché et les éléments chauffants restent alimentés jusqu'à ce que leur température devienne supérieure à la température limite supérieure par la source de référence 92. A ce moment, l'amplificateur différentiel est bloqué dans l'état conducteur, délivrant un signal de sortie qui actionne le circuit d'alarme 94 et bloque la porte ET 74 pour supprimer l'alimentation des éléments chauffants. Ainsi, le dispositif de réchauffement de sang comporte des moyens pour tester son circuit de contrôle interne pour assurer qu'un mauvais fonctionnement du circuit de commande des éléments chauffants ne se traduit pas par la

délivrance de sang à une température hors de la gamme souhaitée.

Suivant l'invention, le dispositif 10 de réchauffe-

ment de sang comporte en outre un circuit 110 combiné de pro-

tection vis-à-vis d'une température trop importante et de con-

trôle d'affichage numérique qui fonctionne indépendamment du circuit de commande et de protection du dispositif qui vient d'être décrit. Comme représenté sur la figure 6, ce circuit de contrôle utilise une thermistance supplémentaire 111 située à côté dela thermistance 47 de détection de la température de sortie pour détecter la température de sortie du sang lorsqu'il quitte le dispositif de réchauffement de sang. La thermistance l1fonctionne en association avec un circuit 112 de détection

de température pour fournir un signal de sortie analogique re-

présentatif de la température du sang lorsqu'il quitte le dispositif de réchauffement de sang. Ce signal analogique est

appliqué à un convertisseur analogique-numérique 113 dans le-

quel il est converti en signal binaire correspondant. Le si-

gnal binaire est appliqué au dispositif d'affichage numérique 18 du dispositif qui affiche alors la température sous forme

numérique pour l'utilisateur. Le signal numérique est égale-

17 2460583

ment appliqué à un circuit 114 de détection de température trop importante dans lequel il est analysé pour déterminer si la température de fonctionnement est inférieure à une limite maximale prédéterminée. Si la température est hors de la limite, c'est-à-dire dépasse la température de fonctionnement maximale sûre du dispositif, il apparaît un signal de commande qui est

appliqué au solénoide 99 pour ouvrir le disjoncteur 53.

De cette manière, le système de contrôle du dispositif de réchauffement de sang contrôle de façon indépendante le fonctionnement de ce dispositif, en fournissant à tout moment un affichage num.érique à 'opérateur et en interronmpant le

fonctionnemlent dans le cas d'une temperature trop importante.

Le circuit de contrôle est représenté de façon plus

détaillée sur la figure 9. On voit que le dispositif 10 de ré-

chauffement de sang est alim,-enté en alternatif par une prise classique 120 à trois broches avec mise à la terre. La prise

est reliée, par 1' in-ermdiaire 'e contacts 121 aux enroule-

fents primai es d1un -ranscateur 122 qui est utilisé pour a1 micenter Ies Jff<reJ s circuits de commande et de contrôle du dispositi r de rarnc ufeni 7e sang. Les contacts 121, qui fonL poart ie d' d5sjo-ccesr 53, sont également reliés aux élé-= ments chauf f s 'O e. 41 ce ' 'r-e que ceux-ci sont alimentes

tant que les contacts 121 sont fermés.

Les enroulements secondaires du transformateur. 122D en 2 7plus d'être reli s au circuit d'alimentation classique associé

aux circuits de commnande sont également reliés, par l'intermé-

diaire de broches de conne,-ion 123D à des diodes respectives !2 et 125 d'un circuit dualimentation associé au circuit 110 de controle de température La prise centrale de lenroulement secondaire esc mise à la terre, et les cathodes des diodes 124 et 125 sont reliées a un circulit de filtrLage comportant deux

condensa;_eurs!i26 et 127 e- une résistance 128 et servant -

r-uie i lDondul!ation du courant continu résultant de manière bi--n uconnue dCans la techrnicue Le signal de sortie filtré est a!iu5 a un r:gu!ateur de te:nsion 130 qui sert de source de ension réqgulée pour les coip rosants individluels du circuit de

conu,-rleo Un condensateur d--e filtrage supplémentaire 131 bran-

chb ente la sortie du ragula-,eur 130 et la terre assure un

18 2460583

filtrage supplémentaire.

Le courant continu délivré par les diodes 124 et 125 est également appliqué, par l'intermédiaire d'une diode 132 et d'une broche de connexion 133, au solénoide 99 pour servir d'autre source d'alimentation pour ce composant. Le courant

continu est également appliqué, par l'intermédiaire d'une se-

conde diode d'isolement 134, à un second régulateur de tension

du circuit de contrôle. Un condensateur de filtrage supplé-

mentaire 136 assure un filtrage supplémentaire pour le courant

continu appliqué.

La tension de sortie régulée du régulateur de tension est appliquée, par l'intermédiaire d'une résistance 137, à un circuit de détection 112 qui comporte une thermistance 111, deux résistances 140 et 141, et un potentiomètre 142. La résistance 140 est branchée entre une borne de la thermistance 111 et le potentiomètre 142, et la résistance 141 est branchée entre l'autre borne de la thermistance 111 et le po;Lnti-omeètre 142. La prise du potentiomètre est mise à laterre. L'auLre borne de la thermistance 111 est reliée à une boine d'enre

du convertisseur analogique-numAtique 113. L'autre borne d'en-

trée de ce convertisseur est reliée à la terre.

Le convertisseur 113 est de préférence du type multi-

plexé qui répond à un signal d'entrée analogique de niveau bas pour fournir un signal décimal codé en binaire sous forme numérique série, ainsi que des sigrnaux de commande nécessaires

pour l'affichage séquentiel des signaux numériques individuels.

Ce type de convertisseur est bien connu dans la technique et existe dans le commerce en différentes versions. Une de ces versions est vendue par Analog Devices de Norwood,Massachusets, sous le No. AD 2020. Un autre dispositif de ce type est vendu

par RCA sous le No. CA 3162E.

Le signal de sortie décimal codé en binaire du conver-

tisseur 113 est appliqué à un convertisseur décimal codé en

binaire -7 segments faisant partie de l'unité d'affichage 18.

Ce convertisseur, qui peut être de conception et de construc-

tion classiques, convertit le signal décimal codé en binaire

en un signal de sortie à sept segments convenant pour comman-

der le fonctionnement des panneaux individuels d'affichage à

sept segments tels qu'ils sont couramment utilisés pour l'affi-

chage numérique. Des résistances individuelles 144-147 relient

les sorties décimales codées en binaire individuelles du con-

vertisseur 113 à une source de tension positive pour appliquer la polarisation nécessaire aux entrées du convertisseur 143.

Les signaux de commande individuels fournis par le convertis-

seur]43 sont appliqués simultanément à chacun des trois dispo-

sitifs d'affichage individuels 150-152 faisant partie de

l'unité d'affichage 18.

Le fonctionnement des panneaux d'affichage individuels

-152 est commandé par des signaux d'échantillonnage déli-

vrés par le convertisseur 113. Le courant de fonctionnement

est appliqué aux trois panneaux par l'intermédiaire des transis-

tors respectifs 153-155. Les sorties d'échantillonnage du con-

vertisseur multiplexé 113 sont reliées à ces transistors de commande respectifs, de sorte qu'à l'apparition d'un signal d'échantillonnage le transistor associé est amené à saturation et le panneau d'affichage associé est rendu fonctionnel. De

cette manière, il est possible de n'activer le panneau d'affi-

chage associé que lorsque le signal décimal codé en binaire correspondant existe sur la sortie du convertisseur 113. En formant les signaux décimaux codés en binaire appropriés pour chaque chiffre de la température indiquée suivant une séquence régulière, et en formant des signaux d'échantillonnage pour

activer les panneaux d'affichage correspondants en synchronis-

me avec cette séquence, il est possible d'afficher la tempéra-

ture de sortie en n'activant qu'un seul panneau d'affichage à la fois. En pratique, la séquence est très rapide de sorte qu'on ne le remarque pas à l'oeil nu. Cet agencement minimise

la complexité du circuit et la consommation d'énergie.

La protection vis-à-vis d'une température trop impor-

tante est assurée en appliquant les signaux décimaux codés en

binaire apparaissant séquentiellement à la sortie du convertis-

seur 113 à un étage 156 de comparaison de signaux décimaux

codés en binaire incorporé au circuit 114 de détection de tem-

pérature trop importante. Ce comparateur, qui peut être de

conception et de construction classiques, est autorisé à l'ap-

parition du signal d'échantillonnage associé au chiffre le

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plus significatif du signal de sortie numérique, dans ce cas le chiffre des dizaines, pour comparer le signal de sortie décimal codé en binaire existant provenant du convertisseur 113 avec un signal décimal codé en binaire "3" déterminé formé en reliant les chiffres les moins significatifs de l'entrée dé- terminée à une source de courant positif. Si le signal décimal

codé en binaire appliqué est supérieur à "3", ce qui corres-

pond à une température de fonctionnement égale ou supérieure

à 40C, un signal de sortie est délivré par le comparateur.

Pour empêcher le fonctionnement du comparateur lors du branchement initial du dispositif de réchauffement de sang, les deux entrées décimales codées en binaire déterminées les plus significatives du comparateur 156 sont reliées à une source de courant continu de polarité positive par un transistor 157. La base de ce transistor est reliée *aux deux bornes d'entrée par

l'intermédiaire d'un condensateur 158, et à la source de cou-

rant continu de polarité positive par l'intermédiaire d'une résistance 159. Lors du branchement initial du dispositif, le

transistor 157 est saturé lorsque le condensateur 158 se char-

ge, appliquant momentanément un signal décimal codé en binaire "15" à l'entrée du comparateur. Etant donné que le signal de sortie du convertisseur 113 ne peut pas dépasser un signal

décimal codé en binaire égal à "15", ceci empêche momentané-

ment le comparateur d'indiquer une condition de&température trop importante jusqu'à ce que le transistor 158 se bloque, ce

qui permet au dispositif de se stabiliser.

Après la période de réchauffement, lorsque la sortie décimale codée en binaire du convertisseur 113 devient égale ou supérieure à l'entrée décimale codée en binaire déterminée au niveau du comparateur 156, le signal de sortie fourni par

le dispositif est appliqué, par l'intermédiaire d'une résis-

tance 160, à l'électrode de commande d'un redresseur commandé au silicium 161. La cathode du redresseur commandé au silicium

161 est mise à la terre, et l'anode est reliée, par l'intermé-

diaire d'une résistance 162, à la bobine de déclenchement 99 du disjoncteur 53. Le signal provenant du comparateur 156

sature le redresseur commandé au silicium, ce qui permet l'ac-

tionnement de la bobine de déclenchement 99 par le courant qui

21 2460583

circule dans la résistance 162. Etant donné que la bobine de déclenchement 99 peut être alimentée par un courant provenant

soit de la source d'alimentation du dispositif de réchauffe-

ment de sang soit de la source d'alimentation du circuit de contrôle, comportant les diodes 124 et 125, l'actionnement du

disjoncteur est assuré même lors d'une panne de l'une ou l'au-

tre source d'alimentation. Un court délai est introduit dans le circuit de commande du redresseur commandé au silicium 161

par le condensateur 163 et la résistance 164 branchés en pa-

rallèle pour empêcher l'actionnement du redresseur commandé au silicium 161 par des sources de bruit parasites, et dans ce

but, la constante de temps de ce circuit est choisie de maniè-

re qu'il faille un signal de sortie apparaissant de façon con-

tinue pendant un temps comparable à la durée du signal d'échan-

tillonnage provenant du convertisseur 113 avant que le seuil de commande du redresseur commandé au silicium 161 soit dépassé. Pour obtenir une indication précise de la température du sang, il est impératif qu'il existe une relation linéaire entre la température du sang mesurée et la tension appliquée au convertisseur 113 sur la gamme de fonctionnement normale du

dispositif de réchauffement de sang. Dans ce but, la thermis-

tance supplémentaire 111 du circuit de contrôle est reliée aux bornes d'entrée du convertisseur 113 au moyen d'un circuit de

détection 112 dont le schéma électrique équivalent est repré-

senté sur la figure 11. En se référant à la figure 11, la thermistance RT est branchée en série avec une résistance fixe R1 entre une source de courant constant et un plan de potentiel

de référence ou terre. La source de courant constant est égale-

ment reliée à la terre par l'intermédiaire d'une seconde résis-

tance fixe R2. Une borne d'entrée du convertisseur 113 est

reliée au point commun de la thermistance RT et de la résistan-

ce R1 et l'autre borne d'entrée de ce dispositif est reliée à la terre. Un courant I part de la source de courant constant, un courant I traverse la thermistance RT et la résistance Ri,

et un courant I2 traverse la résistance fixe R2.

En supposant l'impédance d'entrée du convertisseur 113 suffisamment importante pour que le courant entre ses bornes

22 2460583

d'entrée soit négligeable, pour le circuit de la figure 11 on peut écrire les relations de base suivantes:

V I1R

I = I12

I2R2 = I(RT + R1)

2 2), T 1

(I - --)R2 (RT + R1)

R1 2 R1i

V (RT + R2) V (RT + R1)

d'o, R 2R et 2 T 1 ' et

R1 = IR2 - V 2= IR1 - V

IR1R2 = V(R1 + R2 + RT), ce qui est une constante.

En supposant qu'on souhaite rendre linéaire la caracté-

ristique de transfert entre la température de la thermistance RT et la tension V appliquée au convertisseur 113 sur une gamme

de températures allant de T1 à T2, avec des tensions correspon-

dantes V1 et V2 et des valeurs de résistance correspondantes RT1 et RT2, on obtient: Vl(Ri + R2 + RT1) = V2(R1 + R2 + RT2), et

V2RT2 -VRT1

R + R2 = V V

Il en résulte une fonction de transfert: R1R2

V =I (R +R +R)

1 2 T Ainsi, la somme de R1 et R2 est une constante basée sur la caractéristique température-résistance de la thermistance, sur une gamme sélectionnée. Par exemple, en supposant qu'à 32 C RT1 est égale à 3701,5 Q et que la tension souhaitée V1 est égale à 0,32 V, et qu'à 40 C RT2 est égale à 2663,3 ú et que

23 2460583

la tension souhaitée V2 est égale à 0,40 V, on peut choisir R1 et R2 de la façon suivante:

R + R = (0,40.2663,3) - (0,32.3701,5) 1489,5

1 2 0,4 - 0,32

En supposant qu'à une température donnée, par exemple 36 C, on a les paramètres suivants:

V = 0,36 V

Rò+R = 1500 Q

1 2 RT = 3133,5 Q, la fonction de transfert R1R2 V I= R+R 2R devient

1R+R2+RT

12T IR1R2 = 0,36(1500+3133,5) = 1668, et

1500+RT

Ainsi, on voit que la fonction de transfert du circuit de détection est indépendante de la valeur du courant constant I. En pratique, le circuit est linéaire sur une gamme de

fonctionnement allant de 30 C à 40 C, qui comprend la tempéra-

ture normale du sang qui est de 37 C. Comme représenté sur la

figure 10, la caractéristique de transfert 171 du circuit assu-

re une bonne linéarité entre la température affichée et la tem-

pérature réelle dans cette gamme.

Des dispositifs disponibles dans le commerce pouvant

être utilisés comme convertisseur analogique-numérique 113 né-

cessitent de façon typique l'application de tensions de l'ordre

de 0,3 à 0,4 V pour fournir des indications de sortie numéri-

ques dans la gamme allant de 30 C à 40 C, comme illustré dans les exemples précédents. En pratique, les résistances R et R2 sont formées par un seul potentiomètre 142 comportant une prise mise à la terre, comme représenté sur la figure 9, ce constante qui donne une résistance totale R1 + R2/tout en permettant un réglage facile du rapport de R1 et R2 pour une tension V de

24 2460583

0,36 V à une température de 360C.

Le circuit de couplage résultant suit la température sur une gamme de fonctionnement prédéterminée (30'C-40'C) avec une faible tolérance (de façon typique + 0,10C). Les valeurs des composants ne sont pas critiques, et le circuit est indé- pendant de la valeur choisie pour le courant d'alimentation constant I, dans la mesure o le courant est supérieur à une valeur minimale et qu'il ne varie pas en fonction du temps ou

de la température.

Le système de contrôle de température trop importante

et d'affichage numérique suivant l'invention fournit une indi-

cation continue très précise de la température de fonctionne-

ment, et assure une protection permanente vis-à-vis d'un fonc-

tionnement à une température trop importante. Dans le cas o

une condition de température trop importante n'est pas corri-

gée par le circuit de commande de l'appareil, une bobine de déclenchement est actionnée pour supprimer l'application

d'énergie, sans tenir compte d'un mauvais fonctionnement élec-

trique dans le dispositif lui-même.

On remarquera que bien que l'invention convienne parti-

culièrement bien pour réchauffer du sang, elle peut également être utilisée dans d'autres applicationso une température de droit être sortie très précise de fluide/maintenue sur une large gamme de débits, et que les températures de fonctionnement nominales et les périodes de temps indiquées à titre d'exemple dans l'application de réchauffement de sang différeront pour de

telles autres applications.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation de l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme

* de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écar-

ter pour cela du cadre de l'invention.

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Claims (26)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de réchauffement de fluide destiné à ré-

chauffer un fluide réfrigéré, tel que du sang, à une tempéra-

ture nominale prédéterminée, à des débits qui peuvent varier dans une gamme prédéterminée importante, caractérisé en ce

qu'il comporte un boîtier définissant une chambre de réchauffe-

ment pour le fluide dans le dispositif, le fluide possédant

une température d'entrée à l'entrée de la chambre et une tempé-

rature de sortie à la sortie de la chambre; des moyens compor-

tant au moins un élément chauffant électrique pouvant être commandé par un courant électrique appliqué et en communication thermique avec le fluide se trouvant dans ladite chambre de réchauffement pour réchauffer ce fluide lorsqu'il traverse la chambre; des moyens de commande répondant aux températures d'entrée et de sortie pour délivrer un signal de commande de l'élément chauffant qui dépend à la fois de la température de sortie et du débit du fluide dans ladite chambre; des moyens de commutation branchés électriquement entre ledit élément

chauffant et une source de courant électrique, et répondant au-

dit signal de comLmande de l'élément chauffant, pour commander

l'application du courant audit élément chauffant afin de main-

tenir le fluide à ladite température nominale quelles que soient les variations de débit de ce fluide; des moyens de

détection de température délivrant un signal de sortie analogi-

que représentatif de la température de sortie du fluide; des moyens de conversion pour convertir ledit signal de sortie

analogique en un signal de sortie numérique; des moyens indi-

cateurs répondant au signal de sortie numérique-pour afficher la température de sortie du fluide; et des moyens d'alarme

répondant au signal de sortie numérique pour délivrer un si-

gnal d'alarme lorsque la température de sortie dépasse une va-

leur maximale prédéterminée.

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de conversion comportent un convertisseur

analogique-numérique multiplexé comprenant une sortie de don-

nées binaires série et une sortie d'échantillonnage; les moyens indicateurs comportent plusieurs panneaux d'affichage autorisés par le signal d'échantillonnage pour répondre à des

26 2460583

signaux respectifs en provenance de la sortie de données bi-

naires, et les moyens d'alarme sont autorisés.par le signal

d'échantillonnage pour répondre uniquement à un signal de don-

nées numériques série sélectionné.

- 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé

en ce que ledit signal de données numériques sélectionné cor-

respond au chiffre le plus significatif de l'affichage numéri-

que de la température.

4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé

en ce que ledit signal de données numériques est un signal dé-

cimal codé en binaire.

5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits panneaux d'affichage sont des dispositifs à

sept segments, et que des premiers et seconds moyens de conver-

sion du type décimal codé en binaire -sept segments sont dispo-

sés entre lesdits convertisseurs analogique-numérique et les-

dits panneaux d'affichage pour convertir lesdits signaux de

sortie en signaux à sept segments.

6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé

en ce que les moyens de détection de température sont indépen-

dants desdits moyens de commande et comportent une thermistan-

ce en communication thermique avec le fluide à la sortie de

ladite chambre.

7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens indicateurs répondent linéairement à un signal de tension appliqué et comportent une borne d'entrée, - et lesdits moyens de détection de température comportent une

source de courant constant, ladite thermistance, et des pre-

mière et seconde résistances; la source de courant constant étant reliée à une borne de la thermistance et étant reliée à un plan de potentiel de référence par l'intermédiaire de la première résistance; et ladite borne d'entrée étant reliée à l'autre borne de la thermistance et au plan de potentiel de

référence par l'intermédiaire de la seconde résistance.

8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé-

en ce que lesdites première et seconde résistances sont varia-

bles et que la somme desdites résistances est constante sur la

gamme de fonctionnement du dispositif.

27 2460583

9. Dispositif de réchauffement de fluide destiné à ré-

chauffer un fluide réfrigéré, tel que du sang, à une tempéra-

ture nominale prédéterminée, à des débits qui peuvent varier dans une gamme prédéterminée importante, caractérisé en ce qu'il comporte un bottier définissant une chambre de réchauffe- ment pour le fluide dans le dispositif, le fluide possédant

une température d'entrée à l'entrée de la chambre et une tempé-

rature de sortie à la sortie de la chambre; des moyens compor-

tant au moins un élément chauffant électrique pouvant être commandé par un courant électrique appliqué et en communication thermique avec le fluide se trouvant dans ladite chambre de réchauffement pour réchauffer ce fluide lorsqu'il traverse la chambre; des moyens de commande répondant aux températures d'entrée et de sortie pour délivrer un signal de commande de l'élément chauffant qui dépend à la fois de la température de sortie et du débit du fluide dans ladite chambre; des moyens de commutation branchés électriquement entre ledit élément

chauffant et une source de courant électrique, et répondant au-

dit signal de commande de l'élément chauffant, pour commander

l'application de courant audit élément chauffant afin de main-

tenir le fluide à ladite température nominale quelles que

soient les variations de débit de ce fluide; des moyens de dé-

tection de température délivrant un signal de sortie analogique représentatif de la température de sortie du fluide; des

moyens de conversion comportant un convertisseur analogique-

numérique pour convertir ledit signal de sortie analogique en un signal de sortie binaire dans lequel les chiffres respectifs sont présentés en série, et en un signal d'échantillonnage associé; des moyens indicateurs comportant plusieurs panneaux

d'affichage autorisés individuellement par ledit signal d'échan-

tillonnage pour répondre aux chiffres respectifs dudit signal de sortie binaire afin d'afficher la température de sortie du fluide; et des moyens d'alarme autorisés par ledit signal d'échantillonnage pour répondre à un chiffre sélectionné dudit

signal de sortie binaire pour délivrer un signal d'alarme lors-

que la température de sortie dudit fluide dépasse une valeur

maximale prédéterminée.

10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé

28 2460583

en ce ledit signal de données numériques sélectionné corres-

pond au chiffre le plus significatif de l'affichage numérique

de la température.

11. Dispositif suivant-la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de détection de température sont indépen-

dants desdits moyens de commande et comportent une thermistan-

ce en communication thermique avec le fluide à la sortie de

ladite chambre.

12. Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé

en ce les moyens indicateurs répondent linéairement à un si-

gnal de tension appliqué et comportent une borne d'entrée, et

lesdits moyens de détection de température comportent une sour-

ce de courant constant, ladite thermistance, et des première

et seconde résistances; la source de courant constant étant-

reliée à une borne de la thermistance et étant reliée à un

plan de potentiel de référence par l'intermédiaire de la pre-

mière résistance; et ladite borne d'entrée étant reliée à

l'autre borne de la thermistance et au plan de potentiel de ré-

férence par l'intermédiaire de la seconde résistance.

- 13. Dispositif suivant la revendication 12, caractéri-

sé en ce que lesdites première et seconde résistances sont variables et que la somme desdites résistances est constante

sur la gamme de fonctionnement du dispositif.

14. Dans un dispositif de réchauffement de fluide des-

tiné à réchauffer un fluide réfrigéré, tel que du sang, à une température nominale prédéterminée, à des débits qui peuvent varier dans une gamme prédéterminée importante, comportant un

boîtier définissant une chambre de réchauffement pour le flui-

de dans le dispositif, le fluide possédant une température d'entrée à l'entrée de la chambre et une température de sortie à la sortie de la chambre; des moyens comportant au moins un

élément chauffant électrique pouvant être commandé par un cou-

rant électrique appliqué et en communication thermique avec le fluide se trouvant dans ladite chambre de réchauffement pour réchauffer ce fluide lorsqu'il traverse la chambre; des moyens de commande répondant aux températures d'entrée et de

sortie pour délivrer un signal de commande de l'élément chauf-

fant qui dépend à la fois de la température de sortie et du

29 2460583

débit de fluide dans ladite chambre; des moyens de commuta-

tion branchés électriquement entre ledit élement chauffant et une source de courant électrique, et répondant audit signal

de commande de l'élément chauffant, pour commander l'applica-

cation de courant audit élément chauffant afin de maintenir le fluide à ladite température nominale quelles que soient les variations de débit de ce fluide; système de contrôle caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison des moyens de

détection de température délivrant un signal de sortie analo-

gique représentatif de la température de sortie du fluide; des moyens de conversion pour convertir ledit signal de sortie

analogique en un signal de sortie numérique; des moyens indi-

cateurs répondant au signal de sortie numérique pour afficher la température de sortie du fluide; et des moyens d'alarme répondant au signal de sortie numérique pour délivrer un signal d'alarme lorsque la température de sortie dépasse une valeur

maximale prédéterminée.

15. Système de contrôle suivant la revendication 14,

caractérisé en ce les moyens de conversion comportent un con-

vertisseur analogique-numérique multiplexé comprenant une sor-

tie de données binaires série et une sortie d'échantillonnage;

les moyens indicateurs comportent plusieurs panneaux d'affi-

chage autorisés par le signal d'échantillonnage pour répondre à des signaux respectifs en provenance de la sortie de données binaires, et les moyens d'alarme sont autorisés par le signal

d'échantillonnage pour répondre uniquement-à un signal de don-

nées numériques série sélectionné.

16. Système de contrôle suivant la revendication 15,

caractérisé en ce que ledit signal de données numériques sélec-

tionné correspond au chiffre le plus significatif de l'afficha-

ge numérique de la température.

17. Système de contrôle suivant la revendication 16, caractérisé en ce ledit signal de données numériques est un

signal décimal codé en binaire.

18. Système de contrôle suivant la revendication 17, caractérisé en ce que lesdits panneaux d'affichage sont des dispositifs à sept segments, et que des premiers et seconds moyens de conversion du type décimal codé en binaire -sept

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segments sont disposés entre lesdits convertisseurs analogi-

que-numérique et lesdits panneaux d'affichage pour convertir

lesdits signaux de sortie en signaux à sept segments.

19. Système de contrôle suivant la revendication 18, caractérisé en ce que les moyens de détection de température sont indépendants desdits moyens de commande et comportent une thermistance en communication thermique avec le fluide à

la sortie de ladite chambre.

20. Système de contrôle suivant la revendication 19,

caractérisé en ce que les moyens indicateurs répondent linéaire-

ment à un signal de tension appliqué et comportant une borne

d'entrée, et lesdits moyens de détection de température compor-

tent une source de courant constant, ladite thermistance, et des première et seconde résistances; la source de courant constant étant reliée à une borne de la thermistance et étant reliée à un plan de potentiel de référence par l'intermédiaire

de la première résistance; et ladite borne d'entrée étant re-

liée à l'autre borne de la thermistance et au plan de poten-

tiel de référence par l'intermédiaire de la seconde résistance.

21. Système de contrôle suivant la revendication 20,

caractérisé en ce que lesdites première et seconde résistan-

ces sont variables et que la somme desdites résistances est

constante sur la gamme de fonctionnement du dispositif.

22. Dans un dispositif de réchauffement de fluide des-

tiné à réchauffer un fluide réfrigéré, tel que du sang, à une température nominale prédéterminée, à des débits qui peuvent varier dans une gamme prédéterminée importante, comportant un

bottier définissant une chambre de réchauffement pour le flui-

de dans le dispositif, le fluide possédant une température d'entrée à l'entrée de la chambre et une température de sortie à la sortie de la chambre; des moyens comportant au moins un

élément chauffant électrique pouvant être commandé par un cou-

rant électrique appliqué et en communication thermique avec le fluide se trouvant dans ladite chambre de réchauffement pour réchauffer ce fluide lorsqu'il traverse la chambre; des moyens de commande répondant aux températures d'entrée et de sortie pour délivrer un signal de commande de l'élément chauffant qui dépend à la fois de la température de sortie et du débit du

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fluide dans ladite chambre; des moyens de commutation bran-

chés électriquement entre ledit élément chauffant et une sour-

ce de courant électrique, et répondant audit signal de comman-

de de l'élément chauffant, pour commander l'application du cou-

rant audit élément chauffant afin de maintenir le fluide à ladite température nominale quelles que soient les variations de débit de ce fluide; système de contrôle caractérisé en ce

qu'il comporte en combinaison des moyens de détection de tempé-

rature délivrant un signal de sortie analogique représentatif

de la température de sortie du fluide; des moyens de conver-

sion comportant un convertisseur analogique-numérique pour convertir ledit signal de sortie analogique en un signal de

sortie binaire dans lequel les chiffres respectifs sont pré-

sentés en série, et en un signal d'échantillonnage associé;

des moyens indicateurs comportant plusieurs panneaux d'afficha-

ge autorisés individuellement par ledit signal d'échantillonna-

ge pour répondre aux chiffres respectifs dudit signal de sortie binaire afin d'afficher la température de sortie du fluide

et des moyens d'alarme autorisés par ledit signal d'êchantillDn-

nage pour répondre à un chiffre sélectionné dudit signal de sortie binaire pour délivrer un signal d'alarme lorsque la température de sortie dudit fluide dépasse une valeur maximale prédéterminée.

23. Système de contrôle suivant la revendication 22,

caractérisé en ce ledit signal de données numériques sélection-

né correspond au chiffre le plus significatif de l'affichage

numérique de la température.

24. Système de contrôle suivant la revendication 22, caractérisé en ce que les moyens de détection de température sont indépendants desdits moyens de commande et comportent une thermistance en communication thermique avec le fluide à la

sortie de ladite chambre.

25. Système de contrôle suivant la revendication 24,

caractérisé en ce les moyens indicateurs répondent linéaire-

ment à un signal de tension appliqué et comportent une borne

d'entrée, et lesdits moyens de détection de température compor-

tent une source de courant constant, ladite thermistance, et des première et seconde résistances; la source de courant

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constant étant reliée à une borne de la thermistance et étant reliée à un plan de potentiel de référence par l'intermédiaire de la première résistance; et ladite borne d'entrée étant

reliée à l'autre borne de la thermistance et au plan de poten-

tiel de référence par l'intermédiaire de la seconde résistance.

26. Système de contrôle suivant la revendication 25, caractérisé en ce que lesdites première et seconde résistances

sont variables et que la somme desdites résistances est cons-

tante sur la gamme de fonctionnement du dispositif.